Niveau L2

La Licence Sciences et Technologie mention Ingénierie Mécanique s’adresse à des étudiants

attirés par les Sciences de l’Ingénieur dans les différents domaines de la Mécanique, qu’il s’agisse de : mécanique des fluides, énergétique, mécanique des structures, matériaux, acoustique,

robotique, génie mécanique ou encore génie civil.

Selon leur projet professionnel et leur sensibilité, les étudiants peuvent choisir de suivre :

ou

ou encore

ou

un parcours de formation généraliste en deux années (L2-L3) conduisant à un Master comprenant :

au niveau L2, une formation scientifique de base en mathématiques, physique, informatique et mécanique et une découverte des domaines variés de la mécanique à travers des Unités d’Enseignement optionnelles.

au niveau L3, une année de spécialisation en Mécanique, centrée sur la

modélisation et la simulation numérique en mécanique des fluides, des solides et en énergétique et ouvrant sur l’ensemble des spécialités Mécanique du Master Sciences de l’Ingénieur de l’UPMC.

des parcours plus appliqués débouchant sur une insertion professionnelle par le biais d’un L2 à Orientation Professionnelle, suivi d’une Licence Professionnelle :

au niveau L2, une formation pluridisciplinaire de base en mathématiques, informatique et physique de l’Ingénieur, des enseignements technologiques de mécanique et un stage en milieu industriel de 12 semaines minimum. Ce parcours est organisé en partenariat avec le Département de licence d’Ingénierie Electronique de l’UPMC.

au niveau L3, quatre Licences Professionnelles (LP) sont proposées par la

voie de l’apprentissage et de l’alternance au sein du département d’Ingénierie Mécanique de l’UPMC :

- Groupe Moto-Propulseur et son Environnement (GMPE) - Génie Industriel : Innovation et Développement Industriel (GI- IDI) - Génie Industriel : Chargé d’Affaires International (GI - CAI). - Ingénierie en Conception et Maintenance Mécatroniques (IC2M)

organisée en partenariat avec le Département de licence d’Ingénierie Electronique de l’UPMC.

une formation exigeante aux métiers de l’ingénieur, le cursus de Master en Ingénierie en 5 ans, qui intègre, outre la maîtrise d’une spécialité en mécanique, des enseignements de Sciences Humaines et Sociales, projets et 4 stages.

Conditions d’admission

Le parcours généraliste d’Ingénierie Mécanique est ouvert au niveau L2 :

aux étudiants ayant validé la première année de L1 à l’UPMC des parcours Mathématiques-Informatique-Mécanique-Electronique (MIME) ou Physique-Chimie-Mécanique-Electronique (PCME)

Peuvent également accéder à ce parcours au niveau L2 des étudiants ayant suivi :

- une ou deux années de classes préparatoires aux grandes écoles MPSI, PCSI, MP, PC, PSI

- une formation scientifique jugée équivalente dans une université française, étrangère ou un établissement supérieur, ainsi que les titulaires de DUT, BTS spécialisés en Mécanique.

Pour ces étudiants, l’admission se fait après examen du dossier universitaire. Les actes de candidature ont lieu à partir de mi-avril suivant la procédure mise en place par l’Université.

Parcours généraliste de Licence Ingénierie Mécanique

Le parcours généraliste d’Ingénierie Mécanique permet à des étudiants d’acquérir

progressivement des connaissances de base en Mécanique tout en leur apportant un bagage scientifique indispensable en Mathématiques, Informatique et Physique. Il offre une formation couvrant à la fois les aspects théoriques et appliqués de la mécanique avec une place importante donnée à la simulation numérique, ainsi qu’à la démarche expérimentale. Différentes Unités d’enseignement optionnelles permettent de découvrir les domaines applicatifs variés de la mécanique. Par ailleurs, des unités de langue obligatoires, ainsi que des unités d’orientation et insertion professionnelle ou de culture permettent d’acquérir des compétences transversales complémentaires.

Ce parcours s’adresse aux étudiants qui souhaitent poursuivre leur formation par un Master dans le domaine des Sciences de l’Ingénieur qu’il s’agisse d’un Master Recherche ou professionnel.

Organisation des enseignements du niveau L2

L2

S3

MathématiquesLM256

6 ects

Analyse vectorielle, intégrales multiples

Physique LA 200

6 ects

Eléments de Thermodynamique

et thermique

Informatique LI 225

6 ects

Programmation impérative pour

le calcul scientifique

Mécanique LA204

6 ects

Statique des solides, statique des fluides,

équilibre aux interfaces

Option

3 ects

Libre

3 ects

L2

S4

Mathématiques LM250

6 ects

Suites, séries et intégrales

Mécanique LA 205

6 ects

Dynamique du solide rigide

Mécanique LA 206

6 ects

Dynamique des fluides

Informatique LA 207

3 ects

Matlab : applications

en mécanique

Option

3 ects

Libre

3 ects

Langue

3 ects

Unités optionnelles

Semestre S3

Outils mathématiques pour la mécanique LA 210 - Initiation aux techniques expérimentales en mécanique LA 217 - DAO-représentation industrielle des systèmes de solides LA 211- Design des produits industriels LA 214.

Semestre S4

Aérodynamique appliquée LA 218 - Ingénierie assistée par ordinateur LA 219 - Initiation au calcul de structures LA 213 – CAO-modélisation et calcul de systèmes de solides en sciences industrielles (6 ECTS) LA 212 - Gestion de l’énergie et environnement LA 215 - Découverte d’un véhicule téléguidé pour l’observation sous-marine LA 216.

L2 – Semestre S3 – Unités obligatoires

LM256 Analyse vectorielle et intégrales multiples - 6 ECTS - S3 - CM 24 h, TD 36 h Objectif : Compléter les connaissances en analyse pour les étudiants voulant poursuivre en mécanique ou physique. Comprendre la signification géométrique du gradient, du rotationnel et de la divergence. Savoir calculer des volumes simples (cônes, portions de sphères,...) Savoir calculer des flux classiques (angle solide,...) Contenu : Fonctions de plusieurs variables, différentielles. Formalisme des formes différentielles, champs de vecteurs, gradient, rotationnel et divergence. Diverses manières de définir une courbe ou une surface, courbes et surfaces paramétrées, plan tangent, vecteur normal. Intégrales multiples, théorème de Fubini et changement de variables. Circulation d'un vecteur et théorèmes de Green-Riemann et de Stokes. Notion de flux et théorème de la divergence. On insistera sur l'aspect opérationnel des notions introduites plutôt que sur des connaissances théoriques. Les démonstrations seront faites sous des hypothèses suffisantes pour éviter toutes les difficultés techniques. Pré requis : Indispensable : connaissances de base sur les fonctions d'une ou plusieurs variables (LM 110). Souhaitable : connaissances de base sur les intégrales définies, dérivées d'ordre un et deux des fonctions de plusieurs variables, jacobien (LM 151).

LA 200 - Eléments de thermodynamique et thermique - 6 ECTS - S3 - CM 24 h, TD 30 h, TP 6 h

Objectif : L’objectif de ce module est d’acquérir les notions de base en thermodynamique macroscopique, nécessaires dans une formation de mécanique. On met tout d’abord l’accent sur les concepts fondamentaux de la thermodynamique et sur la méthodologie propre à cette discipline (apprendre à définir un système, à effectuer un bilan énergétique, un bilan entropique,…), en commençant par des problèmes académiques, pour aller progressivement vers les applications (étude du changement de phase, dimensionnement de systèmes thermiques, etc.).

Contenu : o Systèmes thermodynamiques : variables d’état, équation d’état, transfert d’énergie par travail ou

chaleur ; o 1er principe de la thermodynamique (conservation de l’énergie) appliqué à un système fermé : étude

des systèmes incompressibles et des gaz parfaits ; o 2ème principe de la thermodynamique (principe d’évolution) appliqué à un système fermé :

transformations cycliques, irréversibilité, entropie ; o Bilans énergétiques et entropiques sur un système ouvert ; o Changements de phase du corps pur : diagramme d’équilibre, chaleur latente, loi de Clausius-

Clapeyron. o Transferts thermiques : généralités sur les différents modes de propagation de la chaleur (conduction,

convection, rayonnement), conduction thermique en régime stationnaire, résistance thermique. Travaux pratiques :

o TP1 : thermodynamique ; o TP2 : conduction thermique en régime stationnaire ou bloc isotherme.

Pré-requis : De façon générale, les enseignements de tronc commun de L1, en particulier la physique et les mathématiques

LI225 - Programmation impérative pour le calcul scientifique - 6 ECTS -S3 – CM 20 h, TD 20 h, TP 20 h

Objectif : Le but de cette UE est de donner aux étudiants de deuxième année de Licence de Mécanique, les bases de la programmation impérative (en Fortran 90 ou en C), dans un environnement de type Unix (Linux), et de les préparer pour les UE de calcul scientifique dispensées en troisième année de Licence de Mécanique.

Les gros codes de calcul scientifique sont généralement écrits avec des langages de programmation impérative de type Fortran 90 ou C, et exécutés dans des environnements de type Unix. Le Fortran 90 et le langage C sont des langages très répandus dans le domaine du calcul scientifique, qui se doivent d'être maîtrisés par toute personne confrontée à la simulation numérique sur ordinateur.

L'objectif de cette UE est la connaissance d'un de ces langages et de ses caractéristiques principales : programmation impérative structurée avec procédures, manipulation de tableaux et de types dérivés, gestion dynamique de la mémoire et entrées-sorties. Ceci s'accompagne d'une initiation au développement dans un environnement Linux à travers l'utilisation d'un interpréteur de commandes, d'un compilateur et de fichiers "Makefile". Les premiers éléments de programmation scientifique seront de plus étudiés. Enfin, cet enseignement sera complété par la réalisation d'un projet informatique.

Objectifs pédagogiques (d'après ACM) : PF1. Bases de la programmation, PF2. Algorithmes et résolution de problèmes, PF3. Structures de données fondamentales, AR2. Représentation de données en machine.

Contenu : Semaine 1 : Connaissances de base sur Unix Semaine 2 : Connaissances de base en programmation impérative Semaine 3 : Algorithmique de base et boucles Semaine 4 : Types dérivés Semaine 5 : Tableaux Semaine 6 : Procédures et fonctions intrinsèques Semaine 7 : Gestion dynamique de la mémoire Semaine 8 : Entrées-sorties Semaine 9 : Modules et gestion de projet Semaine10 : Spécificités et algorithmes de base du calcul scientifique, notions de complexité Semaine 11 : Pointeurs

LA 204 - Statique des solides, statique des fluides, équilibre aux interfaces - 6 ECTS - S3 – CM 30h, TD 30h

Objectif : o Permettre aux étudiants d'aborder dès le semestre S1 de L2 les différents objets d'étude de la mécanique de l'ingénieur, vus sous l'angle de la statique. o En l'absence de mouvement, mettre en relief les points communs et les différences dans la représentation conceptuelles des diverses actions mécaniques rencontrées lorsqu'on s'intéresse au solide rigide, au solide déformable, au fluide, à une interface fluide-fluide ou fluide-solide : forces, densité de forces surfaciques, notion de contrainte, forces linéiques, résultante, moment, torseur d'action … o Aborder des problèmes simples de couplage statique entre ces différents objets (barrage o Visualiser et comprendre les phénomènes physiques à l'aide d'expériences de démonstration.. Contenu :

o Description et modélisation des actions mécaniques pour le solide rigide : liaisons parfaites, efforts transmissibles, frottement. Principe fondamental de la statique du solide, d'un système de solides. Actions mutuelles.

o Déformations et contraintes tridimensionnelles des solides déformables : application au comportement des poutres soumises à des charges (ponts, charpente…). Loi de Hooke pour le solide élastique linéaire. Schématisation des poutres droites.

o Statique des fluides : notion de pression, isotropie de la pression, loi fondamentale de la statique des fluides, principe d'Archimède, hydrostatique.

o Equilibre des interfaces : mouillage, angle de contact statique, interfaces courbes, loi de Laplace, applications (ascension capillaire, adhésion capillaire...).

L2 – Semestre S3 – Unités optionnelles

LA 210 - Outils mathématiques pour la mécanique - 3 ECTS –S3 - CM15 h, TD15 h

Objectif : Former l’étudiant à savoir utiliser les connaissances requises en algèbre et analyse pour l’étude des problèmes de Mécanique, qu’ils concernent la Mécanique des solides, des fluides ou la thermodynamique et thermique. Certaines de ces connaissances seront introduites et développées, d’autres seront visitées pour leur application à la mécanique. Contenu : Les principaux concepts abordés sont : · Equations différentielles (application à la cinématique et à la dynamique du point) :

- du premier ordre linéaire et non linéaire, - du second ordre linéaire et non linéaire.

· Fonctions de plusieurs variables : - dérivées partielles, développements limités, recherche d’extrema, - formes différentielles, différentielles exacte, - Intégrale curviligne d’une forme différentielle

· Calcul intégral et analyse vectorielle : - intégrale linéique, surfacique et volumique (application à la géométrie des masses), - champs de vecteurs, opérateurs différentiels, théorème de la divergence, théorème de

Stokes. · Initiation à l’utilisation d’un logiciel de calcul formel : Maple. Pré-requis : Unités de Mathématiques de L1

LA 217 - Initiation aux techniques expérimentales en mécanique - 3 ECTS -S3 –

CM 6 h, TD 6 h, TP 18 h Objectif : Permettre aux étudiants de se familiariser avec les principales techniques de mesure les plus couramment employées dans le domaine de la Mécanique des Fluides, de la Mécanique du Solide, et des Transferts Thermiques. Les aspects théoriques élémentaires liés aux principes de base de fonctionnement et d’utilisation des capteurs, ainsi que leur domaine d’application, seront abordés au cours de séances organisées sous forme de Cours/TD. Chaque étudiant participera à plusieurs expériences sous forme de TP afin d’apprendre à maîtriser les techniques de mesure et à rédiger un compte-rendu de résultats expérimentaux (présenter et commenter les résultats de mesure, évaluer les erreurs de mesure…). Contenu : Chaque étudiant réalisera 6 expériences équipées de capteurs spécifiques au domaine abordé. Pour chacune des expériences, une séance de cours/TD sera dispensée au préalable afin d’introduire les notions théoriques nécessaires à la compréhension et la manipulation de chaque TP. Expériences proposées : o Mécanique des fluides : 1) mesure de vitesse à l’aide d’un tube de Pitot – visualisation de l’écoulement par ensemencement 2) mesure de débit par pertes de charge o Mécanique du solide : 3) mesure de déformations et contraintes à l’aide de jauges – mesure de forces – mesure de

déplacements 4) mesure d’une accélération de vibration – utilisation d’un vibrateur – analyse de spectre de

vibration. o Thermique : 5) mesures de températures par thermocouples et sondes à résistances 6) calibration d’un fil chaud

LA 211 - DAO - Représentation industrielle des systèmes de solides - 3 ECTS - S3 – CM/TD15 h, TP15 h

Objectif : Cette UE doit permettre à l’étudiant d’acquérir les bases fondamentales du dessin technique afin d’exploiter et de réaliser des documents techniques (plans d’ensemble, de définition, perspectives, schémas techniques et autres…) Les deux approches complémentaires du dessin industriel : la représentation plane (ou 2D) des pièces ou mécanismes et leur représentation tridimensionnelle (ou 3D) seront développées avec les étudiants dans cette UE. A l’issue de cette UE, l’étudiant pourra utiliser de façon réfléchie des logiciels industriels de conception de produits (GMPCad, SolidWorks). Contenu : o Bases du dessin industriel : représentation normalisée des systèmes mécaniques (vues planes, coupes

et sections, représentation normalisée des éléments filetés …) o Connaissance des composants standards de bases tels que : éléments d’assemblage, roulements,

engrenages … o TP de DAO (initiation au dessin industriel à l’aide du logiciel 2D GMPCad.

LA 214 - Design des produits industriels – 3 ECTS – S3 - CM12 h, TD 9 h, Projet 9 h

Objectif : Tout est Design du I.Pod à la voiture en passant par le flacon de parfum, et le snow-board. Le design industriel contribue à l’innovation des formes à l’esthétisme et à la fonctionnalité de nouveaux objets, mais aussi, aux objets usuels du quotidien telle la râpe à légumes. Il est souvent souhaitable dans une première étape de la création pure d’oublier temporairement la fonction du produit et de le regarder, sans contraintes économiques, comme un objet qui a besoin d’être dessiné, toutefois in fine cette activité créatrice n’est pas d’inventer de sublimes brosses à dents qui ne brosse rien du tout, des lampes tempêtes que l’on ne peut pas allumer ou des presses agrumes qui laissent passer tous les pépins, mais de répondre à un cahier des charges fonctionnel précis tout en apportant à l’objet une valeur ajoutée forte via une recherche, esthétique des formes, des matériaux et des couleurs compatibles avec une production en série. Un produit industriel n’a pas pour vocation première de remplir les musées et galerie d’art. Un objet peut être beau, utile, pratique et accessible au plus grand nombre de consommateur. L’objectif de cette unité d’enseignement est de permettre aux étudiants d’acquérir une culture en design au sens large du terme et d’en connaitre les enjeux contemporains. Elle offre une approche pratique de la démarche du design via un thème ciblé, prépare les étudiants au travail en équipe pluridisciplinaire (6 étudiants maximum par atelier) et permet la mise en oeuvre des outils de base de la gestion de projet. Contenu :

o Transversalité, problématique, outils concrets et conceptuels o Culture iconographique élargie, démarche réflexive et critique o Cahier des charges fonctionnel o Techniques graphiques, épures et avant projets o Apprentissage et pratique d’un code de CAO 3D (SolidWorks) o Aide à la conception de systèmes mécaniques simples o Choix des matériaux des couleurs et des textures o Sensibilisation aux problèmes de sécurité, de résistance, de fabrication et de recyclage des produits.

L2 - Semestre S4 – Unités obligatoires

LM250 - Suites, séries et intégrales - 6 ECTS – S4 - CM 24 h, TD 36 h

Objectif : Donner les connaissances de base indispensables sur les séries numériques, les intégrales généralisées et les séries de fonctions. Cette unité est particulièrement adaptée pour les étudiants désirant se spécialiser en mécanique ou en électronique. Elle fait partie aussi du parcours mathématiques-informatique. Contenu : Rappels sur les suites. Séries numériques. Calculs d'intégrales (changement de variable, décomposition en éléments simples, sommes de Riemann et calcul approché). Intégrales généralisées. Séries de fonctions, convergence normale. Séries entières, séries de Fourier. Pré-requis : Les notions générales sur les fonctions (LM110) sont indispensables. Souhaitable : LM 115.

LA 205 - Dynamique du solide rigide - 6 ECTS – S4 – CM 30 h, TD 30 h Objectif : o Réinvestir et prolonger les notions vues dans la partie I, sous l'angle de la dynamique o Introduire de nouvelles actions mécaniques dues au mouvement. o Décrire le mouvement d'un solide rigide. o Initier une vue d'ensemble des différentes formes : d'inertie (inertie de rotation du solide et conservation du moment cinétique) d'énergie (et des théorèmes énergétiques). o Visualiser et comprendre les phénomènes physiques à l'aide d'expériences de démonstration. Contenu :

o Cinématique du solide rigide : notion de torseur cinématique. o Dynamique du solide rigide : moment d'inertie, torseur cinétique, torseur dynamique, principe fondamental de la dynamique d'un système matériel. o Théorème de l'énergie cinétique pour un système de solides rigides, puissance des efforts de

liaison. o Equations de mouvements, linéarisation et analyse des solutions avec notions de stabilité.

Pré-requis : UE de L2 S3 de statique des solides et des fluides

LA 206 - Dynamique des fluides - 6 ECTS –S4 - CM 28 h, TD 26 h, TP 8 h

Objectif : o Réinvestir et prolonger les notions vues dans la partie I, sous l'angle de la dynamique o Introduire de nouvelles actions mécaniques dues au mouvement (forces de viscosité). o Décrire le mouvement d'un fluide. o Initier une vue d'ensemble des différentes formes : - d'inertie (forces d'inertie dans un écoulement de fluide et conservation de la quantité de mouvement) - d'énergie (et des théorèmes énergétiques). o Visualiser et comprendre les phénomènes physiques à l'aide d'expériences de démonstration. Contenu :

o Cinématique d'un milieu déformable : description Lagrangienne et Eulérienne du mouvement, dérivée particulaire, trajectoires, lignes de courant.

o Dynamique des fluides parfaits : équation d'Euler, théorème de Bernoulli et applications (tube de Venturi, Formule de Toricelli, tube de Pitot), phénomène de circulation et de portance.

o Dynamique du fluide visqueux et incompressible : notion de viscosité, loi de Newton pour la viscosité, application à des écoulements simples (entraînement par une paroi mobile), nombre de

Reynolds. Pré-requis : UE de L2 S3 de statique des solides, statique des fluides, équilibre aux interfaces

LA 207 - Matlab : applications en mécanique - 3 ECTS –S4 - CM 6 h, TP 30 h

Objectif : Ce cours sera l’occasion pour l’étudiant de pratiquer le langage de programmation Matlab, et des langages similaires tels que Octave, c’est à dire des langages interprétés. L’intérêt d’un langage interprété consiste en ce qu’il permet une réelle interaction du programmateur avec ses données : toutes les variables peuvent être manipulées interactivement. En particulier il est facile de visualiser les données sous forme de graphiques et d’animations. Contenu : Les bases du langage seront détaillées pendant le cours. Nous mettrons aussi en place en cours et travaux dirigés les exemples de pratiques de programmation bien adaptées. Le cœur de cette UE consistera en travaux pratiques. Nous utiliserons l’ordinateur pour visualiser et analyser le comportement de systèmes physiques. En effet, cette pratique du traitement de données de calcul : visualisation d’une part, et quantification de la dépendance du système physique en fonction de ses paramètres, est l’activité idéale pour un langage de programmation interactif. Cette pratique est par ailleurs un élément central de l’activité scientifique.

Pré-requis : Cours de L2, premier semestre, programmation impérative pour le calcul scientifique

L2 - Semestre S4 – Unités optionnelles

LA 212 - CAO - Modélisation et calculs de systèmes de solides en Sciences Industrielles – 6 ECTS -S4 - CM/TD 20 h, TP 40 h

Objectif : Cette UE doit permettre à l’étudiant d’acquérir une formation de base nécessaire pour l’utilisation de logiciels industriels de DAO et de CAO pour l’étude cinématique, statique et dynamique de mécanismes industriels. Cette formation lui permettra de résoudre, à l’aide de logiciels, des problèmes qui nécessitent l’application des principes de la mécanique des solides. Contenu :

o Modélisation des liaisons dans les mécanismes industriels : schéma cinématique minimal, graphe de structures, … o Résolution analytique, applications sur des exemples industriels. o TP DAO(initiation au dessin industriel 3D à l’aide du logiciel SolidWorks) : 10h. o TP de CAO (résolution de problèmes plans de cinématique/statique/dynamique à l’aide du logiciel MécaplanWips pour les problèmes plans et CosmosMotion pour les problèmes 3D) : 30h.

Pré-requis : UE optionnelle DAO représentation industrielle des systèmes de solides du S3.

LA 213 - Initiation au calcul de structures – 3 ECTS –S4 - CM 12 h, TD 9 h, TP 9 h

Objectif : L’enseignement proposé comporte une introduction aux calculs de structures dont l’objectif est de permettre d’acquérir ou d’actualiser ses connaissances en vue de l’exploitation des potentialités offertes par un code (1D->2D) de calcul de structures élastiques déformables.

Contenu : Isolement d’un système mécanique – Efforts transmissibles dans les liaisons simples - Application du principe fondamental de la statique – Exemples de structures élancées - Modélisation et définition des efforts de cohésion – Tracés de l’évolution des efforts intérieurs – Cohérence avec les efforts de liaison - Modélisation des déformations – Relations entre efforts intérieurs et déformations – Application aux cas de sollicitations simples dans des barres et poutres rectilignes (traction-compression, cisaillement, torsion et flexion – Concentration de contraintes - Critères de résistance - Vérification du dimensionnement de composants mécaniques simples. Calculs des déplacements. Initiation à l’utilisation d’un code de calcul de structures (1D, 2D), modélisation de la géométrie, des liaisons, des chargements et (ou) des déplacements, et saisie des caractéristiques du matériau, exploitation et interprétation des résultats obtenus (RdM le Mans, module flexion et ossatures planes).

LA 215 - Gestion de l’Energie et Environnement - 3 ECTS –S4 - CM 15 h, TD 15 h Objectif : Acquérir les notions de base de thermodynamique et de transferts d’énergie liés à l’environnement. Recenser les besoins énergétiques actuels et potentiels dans le monde, les différentes sources d’énergie, décrire et comprendre les performances de chaque source, évaluer leur impact sur l’environnement. Appréhender la physique des transferts de chaleur. Modéliser au premier ordre leur implication dans des phénomènes vitaux tel que l’effet de serre. Comprendre les limitations inhérentes aux modèles proposés. Etudier le dimensionnement de différentes installations (solaires, production d’électricité à partir d’un système géothermal, différents circuits d’une centrale nucléaire…).

Contenu : o Rappels sur le concept d’énergie (notion de pouvoir calorifique, présentation des carburants conventionnels et alternatifs). o Présentation des besoins énergétiques et potentiels dans le monde : consommation, sources d’énergie, conséquences, prévisions. o Introduction à la physique des transferts thermiques. Applications aux transferts dans le domaine de l’énergétique. o Thermodynamique et environnement : effet de serre, le climat comme machine thermique. o Solutions technologiques et leur impact sur l’environnement : utilisation rationnelle de l’énergie, énergies renouvelables, étude de cas.

Pré-requis : Unité de L2 – S3 « Eléments de Thermodynamique et Thermique »

LA 216 - Découverte d’un véhicule téléguidé pour l’observation sous-marine - 3 ECTS – S4 -CM 8 h, TD 6 h, TP 15 h, conférences 3 h

Objectif : Cet enseignement est un projet pilote qui s’inscrit dans un cadre de sensibilisation des étudiants aux milieux marins et côtiers et à la biodiversité. Ce module, qui a pour vocation de s'appuyer sur des concepts multidisciplinaires en ingénierie, dispense une formation à la fois théorique et pratique en relation avec le monde industriel. L'objectif principal de l’enseignement est de construire et tester un petit véhicule sous-marin téléguidé pour l'exploration sous-marine. Ce robot, dont le modèle de conception est développé par le MIT (USA), sera construit par binôme. Des capteurs et instruments de mesure embarqués sur le véhicule permettront de démontrer son utilité à collecter des données du milieu marin. En s’appuyant sur cet outil, la formation abordera des notions plus théoriques. Ces notions porteront sur la mesure et le traitement de données en océanographie et la mécanique des fluides appliquée aux véhicules sous-marins. Enfin, cet enseignement permettra d’établir un contact avec des acteurs importants du monde marin (recherche et industrie) par le biais de plusieurs conférences.

Contenu : L'organisation de l'UE repose sur les points suivants:

o Conférences thématiques dispensées par des intervenants extérieurs du monde de la recherche et de l’industriel (TOTAL, IFREMER,…). o Synthèse des éléments théoriques dédiés à l'acquisition de mesure et au traitement des données en océanographie: grandeurs, capteurs, conditionnement et contraintes technologiques, sonde CTD (Conductivity, Temperature, Depth), robots sous-marin commandés à distance (ROV). o Application des concepts élémentaires en mécanique des fluides pour le dimensionnement et la conception du véhicule sous-marin (statique des fluides, principe d’Archimède, stabilité ; dynamique des fluides, manœuvrabilité, calcul de trainée,…) - Réalisation en laboratoire du robot sous-marin. Campagne de test et d'acquisition de mesure en piscine. Analyse et traitement des données.

LA 219 - Ingénierie Assistée par Ordinateur – 3 ECTS –S4 - CM 8 h, TP 22 h

Objectif : Cette UE propose une introduction aux techniques de modélisation et d’analyse des systèmes mécaniques à l’aide d’outils logiciels. Il s’agit notamment d’initier les étudiants aux outils de l’ingénierie assistée par ordinateur pour réaliser des simulations cinématiques et dynamiques ainsi qu’aux techniques de résolution de problèmes liés à la conception de systèmes mécaniques. L’essentiel de la pédagogie est supportée par des exemples de systèmes industriels. Contenu : Principes et méthodes pour la spécification fonctionnelle - SADT - Actigramme et Datagramme. Définition des performances. Quantification des erreurs et de la stabilité. Principes physiques des capteurs et actionneurs des systèmes mécatroniques. Modélisation des mécanismes. Simulation cinématique. Intégration numérique. Equations du mouvement et résolution numérique. Analyse de la dynamique des systèmes à l'aide du logiciel ADAMS. Introduction à Matlab. Cinématique et dynamique inverse à l'aide du logiciel ARBORIS. Asservissement linéaire et réglage à l'aide de Matlab/Simulink. Pré-requis : Mécanique du point et Eléments de mécanique du solide

LA 218 - Aérodynamique appliquée - 3 ECTS – S4 – CM 15 h, TD 15 h, TP/projet 8 h

Objectif : L'enseignement optionnel proposé ici a pour objectif de permettre à l'étudiant de mettre en application les connaissances de mécanique des fluides vues en tronc commun. Dans l'art de l'ingénieur l'aérodynamique intervient chaque fois que l'on a un corps solide se déplaçant dans un fluide. Elle est fondamentale dans la conception des avions et des voitures ou des voiliers. Ce sont ces calculs qui déterminent les formes optimales à donner au véhicule. En examinant dans différents domaines d'application (aéronautique, automobile, nautisme …) les conséquences des choix aérodynamique l'étudiant découvre comment aborder l'analyse physique de ces phénomènes. Contenu :

o Rappel des lois de bilans fondamentaux (masse, quantité de mouvement, énergie) o Introduction à la théorie de la similitude, essais sur maquettes, o Aérodynamique des profils d'ailes o Application à la mécanique du vol des avions o Aérodynamique appliquée aux véhicules automobiles o Aérodynamique des voiles et hydrodynamique navale o Aérodynamique des voilures tournantes de gyravions (hélicoptères, autogyres …) o Aérodynamique des hélices et des éoliennes

Pré requis : o Statique des solides et des fluides, équilibre aux interfaces (UE obligatoire Semestre S3) o Analyse vectorielle et intégrales multiples (LM256) o suivre en même temps le cours de dynamique des fluides (UE obligatoire Semestre S4)

Organisation des enseignements du niveau L3

Le niveau L3 a pour objectif de former les étudiants à la modélisation et la simulation numérique en mécanique en couvrant à la fois la mécanique des solides, des fluides et l’énergétique.

Mod

ule

adap

tatio

n

L3

S5

Maths 1

LA 392

Equations aux dérivées partielles de la

mécanique

3 ects

Mécanique

LA 394

Bases de la mécanique des milieux

continus

6 ects

Numérique

LA 395

Méthodes numériques pour

la mécanique

6 ects

Energétique

LA 3M1

Thermo- dynamique approfondie

6 ects

LA 3M2

Insertion Profe-

sionnelle

3 ects

Option

3 ects

Option

3 ects

L3

S6

Maths 2

LA 393

Equations aux dérivées partielles

de la mécanique

3 ects

Mécanique

LA 396

Calculs de structures Elastiques

6 ects

Mécanique

LA 397

Mécanique des fluides

6 ects

Mécanique

LA 3M3

Equilibre, stabilité et vibrations

6 ects

Numérique

LA 3M4

Projet numérique Codes de Calcul

6 ects

Option

3 ects

Anglais

Options (1èr et 2ème semestres) : Simulation physique de systèmes LA 3MC - Technologie et modélisation des mécanismes industriels LA 32 C- Thermique appliquée LA 3MD - Transformées de Laplace et Fourier : résolution de problèmes de mécanique LA 3ME - Matériaux de construction.

Problèmes évolutifs en mécanique LA 3MF - Automatique linéaire à temps continu LA 3MG - Introduction aux solides et fluides réels LA 3MH - Introduction à l’acoustique LA 3MK - Ingénierie énergétique appliquée LA 3MJ - Structures du génie civil.

Poursuite d’études à l’issue du L3 Ingénierie Mécanique